论文部分内容阅读
野生大豆(Glycine soja Sieb.&Zucc.)是拓宽栽培大豆育成品种遗传基础、改善籽粒品质的有益基因源。百粒重、蛋白含量和泥膜是区别栽培大豆和野生大豆籽粒的3个显著特征。对野生大豆特别是对其重要性状的遗传研究将为认识和更好的利用这些珍贵资源提供坚实的科学基础。本研究以中国野生大豆ZYD2738为材料,与不同栽培大豆构建遗传群体,对其主要籽粒性状进行遗传分析,主要结果如下1、构建遗传图谱2个。以冀豆12×ZYD2738组合85个单株F2群体和冀豆9号×ZYD2738组合236个单株F2群体为作图群体构建的遗传图谱,对大豆基因组覆盖率达69.2%。其中,冀豆12×ZYD2738组合遗传图谱包括了121个SSR标记,标记间平均距离10.7cM;冀豆9号×ZYD2738遗传图谱包括了143个SSR标记,标记间平均距离12.9cM。在冀豆9号×ZYD2738遗传图谱中,发现了18号染色体上的偏分离热点区域。2、精细定位野生大豆泥膜基因B1,并利用精细定位区间两侧标记分析栽培大豆和野生大豆间的演化关系。以6个栽培大豆×野生大豆组合F2代进行遗传分析,结果表明,不同群体泥膜有无分别受1-2对基因控制遗传。以冀豆9号×ZYD2738组合204个F2纯合隐性单株和3072个F3次级群体单株为材料,将泥膜基因精细定位于13号染色体Indel标记B118和B19之间约43Kb范围内。利用B1精细定位区间两侧标记,以154份栽培大豆微核心种质和79份一年生野生大豆为材料,分析栽培大豆和野生大豆之间的演化关系。结果表明,不同地理来源群体间单倍型多样性水平由高到低依次为南方野生大豆≥北方野生大豆≥南方栽培大豆≥黄淮野生大豆≥北方栽培大豆≥黄淮栽培大豆,单倍型发生频率在各群体间存在差异。聚类分析可将栽培大豆和野生大豆区分开,揭示出北方和黄淮材料间较近的遗传关系,但定位区间单倍型地理来源特异不明显。3、精细定位百粒重位点qSWT131。冀豆12×ZYD2738组合F2:3群体在石家庄种植定位到5号、7号、10号和13号染色体上的4个QTL,F2:4群体在三亚种植定位到2号和10号染色体上的2个QTL;冀豆9号×ZYD2738组合F2:3群体在石家庄种植定位到9号、13号和14号染色体上的3个QTL, F2:4群体在三亚种植定位到6号和9号染色体上的2个QTL。利用F6:7次级分离群体,将qSWT131精细定位在13号染色体Satt663和Satt114之间物理距离3.27Mb范围内。以341份一年生野生大豆和栽培大豆种质资源和17份全基因组重测序种质资源为材料,通过关联分析,进一步将精细定位区间缩小至QSSNP-Gm13-0095635和QSSNP-Gm13-0101267之间物理距离1.49Mb范围内。4、定位野生大豆ZYD2738高蛋白位点qPRO201并明确互作效应。以冀豆12×ZYD2738和冀豆9号×ZYD2738两个组合F2:3家系为材料,均定位到位于20号染色体的野生大豆高蛋白位点qPRO201。在冀豆12×ZYD2738组合中,高蛋白位点与标记Satt239和Satt354相关,ZYD2738等位变异蛋白含量较冀豆12等位变异高出2.18%,在冀豆9号×ZYD2738组合中,高蛋白位点与标记Satt419和Satt270相关,ZYD2738等位变异蛋白含量较冀豆9号等位变异高出1.29%。在冀豆9号×ZYD2738组合中检测到了qPRO201对另一个蛋白含量位点qPR0191的屏蔽作用。分子标记辅助选择时,同时以qPRO201和qPRO191作为选择位点较仅以qPRO201作选择位点,后代蛋白含量由40.43%提高到41.15%。本研究获得了具有育种利用价值的QTL位点和种质资源,为利用野生大豆优异基因拓宽栽培大豆遗传基础奠定了理论和材料基础。